include/linux/uaccess.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_UACCESS_H__
   3 #define __LINUX_UACCESS_H__
   4
   5 #include <linux/fault-inject-usercopy.h>
   6 #include <linux/instrumented.h>
   7 #include <linux/minmax.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/thread_info.h>
  10
  11 #include <asm/uaccess.h>
  12
  13 #ifdef CONFIG_SET_FS
  14 /*
  15  * Force the uaccess routines to be wired up for actual userspace access,
  16  * overriding any possible set_fs(KERNEL_DS) still lingering around.  Undone
  17  * using force_uaccess_end below.
  18  */
  19 static inline mm_segment_t force_uaccess_begin(void)
  20 {
  21         mm_segment_t fs = get_fs();
  22
  23         set_fs(USER_DS);
  24         return fs;
  25 }
  26
  27 static inline void force_uaccess_end(mm_segment_t oldfs)
  28 {
  29         set_fs(oldfs);
  30 }
  31 #else /* CONFIG_SET_FS */
  32 typedef struct {
  33         /* empty dummy */
  34 } mm_segment_t;
  35
  36 #ifndef TASK_SIZE_MAX
  37 #define TASK_SIZE_MAX                   TASK_SIZE
  38 #endif
  39
  40 #define uaccess_kernel()                (false)
  41 #define user_addr_max()                 (TASK_SIZE_MAX)
  42
  43 static inline mm_segment_t force_uaccess_begin(void)
  44 {
  45         return (mm_segment_t) { };
  46 }
  47
  48 static inline void force_uaccess_end(mm_segment_t oldfs)
  49 {
  50 }
  51 #endif /* CONFIG_SET_FS */
  52
  53 /*
  54  * Architectures should provide two primitives (raw_copy_{to,from}_user())
  55  * and get rid of their private instances of copy_{to,from}_user() and
  56  * __copy_{to,from}_user{,_inatomic}().
  57  *
  58  * raw_copy_{to,from}_user(to, from, size) should copy up to size bytes and
  59  * return the amount left to copy.  They should assume that access_ok() has
  60  * already been checked (and succeeded); they should *not* zero-pad anything.
  61  * No KASAN or object size checks either - those belong here.
  62  *
  63  * Both of these functions should attempt to copy size bytes starting at from
  64  * into the area starting at to.  They must not fetch or store anything
  65  * outside of those areas.  Return value must be between 0 (everything
  66  * copied successfully) and size (nothing copied).
  67  *
  68  * If raw_copy_{to,from}_user(to, from, size) returns N, size - N bytes starting
  69  * at to must become equal to the bytes fetched from the corresponding area
  70  * starting at from.  All data past to + size - N must be left unmodified.
  71  *
  72  * If copying succeeds, the return value must be 0.  If some data cannot be
  73  * fetched, it is permitted to copy less than had been fetched; the only
  74  * hard requirement is that not storing anything at all (i.e. returning size)
  75  * should happen only when nothing could be copied.  In other words, you don't
  76  * have to squeeze as much as possible - it is allowed, but not necessary.
  77  *
  78  * For raw_copy_from_user() to always points to kernel memory and no faults
  79  * on store should happen.  Interpretation of from is affected by set_fs().
  80  * For raw_copy_to_user() it's the other way round.
  81  *
  82  * Both can be inlined - it's up to architectures whether it wants to bother
  83  * with that.  They should not be used directly; they are used to implement
  84  * the 6 functions (copy_{to,from}_user(), __copy_{to,from}_user_inatomic())
  85  * that are used instead.  Out of those, __... ones are inlined.  Plain
  86  * copy_{to,from}_user() might or might not be inlined.  If you want them
  87  * inlined, have asm/uaccess.h define INLINE_COPY_{TO,FROM}_USER.
  88  *
  89  * NOTE: only copy_from_user() zero-pads the destination in case of short copy.
  90  * Neither __copy_from_user() nor __copy_from_user_inatomic() zero anything
  91  * at all; their callers absolutely must check the return value.
  92  *
  93  * Biarch ones should also provide raw_copy_in_user() - similar to the above,
  94  * but both source and destination are __user pointers (affected by set_fs()
  95  * as usual) and both source and destination can trigger faults.
  96  */
  97
  98 static __always_inline __must_check unsigned long
  99 __copy_from_user_inatomic(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 100 {
 101         instrument_copy_from_user(to, from, n);
 102         check_object_size(to, n, false);
 103         return raw_copy_from_user(to, from, n);
 104 }
 105
 106 static __always_inline __must_check unsigned long
 107 __copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 108 {
 109         might_fault();
 110         if (should_fail_usercopy())
 111                 return n;
 112         instrument_copy_from_user(to, from, n);
 113         check_object_size(to, n, false);
 114         return raw_copy_from_user(to, from, n);
 115 }
 116
 117 /**
 118  * __copy_to_user_inatomic: - Copy a block of data into user space, with less checking.
 119  * @to:   Destination address, in user space.
 120  * @from: Source address, in kernel space.
 121  * @n:    Number of bytes to copy.
 122  *
 123  * Context: User context only.
 124  *
 125  * Copy data from kernel space to user space.  Caller must check
 126  * the specified block with access_ok() before calling this function.
 127  * The caller should also make sure he pins the user space address
 128  * so that we don't result in page fault and sleep.
 129  */
 130 static __always_inline __must_check unsigned long
 131 __copy_to_user_inatomic(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 132 {
 133         if (should_fail_usercopy())
 134                 return n;
 135         instrument_copy_to_user(to, from, n);
 136         check_object_size(from, n, true);
 137         return raw_copy_to_user(to, from, n);
 138 }
 139
 140 static __always_inline __must_check unsigned long
 141 __copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 142 {
 143         might_fault();
 144         if (should_fail_usercopy())
 145                 return n;
 146         instrument_copy_to_user(to, from, n);
 147         check_object_size(from, n, true);
 148         return raw_copy_to_user(to, from, n);
 149 }
 150
 151 #ifdef INLINE_COPY_FROM_USER
 152 static inline __must_check unsigned long
 153 _copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 154 {
 155         unsigned long res = n;
 156         might_fault();
 157         if (!should_fail_usercopy() && likely(access_ok(from, n))) {
 158                 instrument_copy_from_user(to, from, n);
 159                 res = raw_copy_from_user(to, from, n);
 160         }
 161         if (unlikely(res))
 162                 memset(to + (n - res), 0, res);
 163         return res;
 164 }
 165 #else
 166 extern __must_check unsigned long
 167 _copy_from_user(void *, const void __user *, unsigned long);
 168 #endif
 169
 170 #ifdef INLINE_COPY_TO_USER
 171 static inline __must_check unsigned long
 172 _copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 173 {
 174         might_fault();
 175         if (should_fail_usercopy())
 176                 return n;
 177         if (access_ok(to, n)) {
 178                 instrument_copy_to_user(to, from, n);
 179                 n = raw_copy_to_user(to, from, n);
 180         }
 181         return n;
 182 }
 183 #else
 184 extern __must_check unsigned long
 185 _copy_to_user(void __user *, const void *, unsigned long);
 186 #endif
 187
 188 static __always_inline unsigned long __must_check
 189 copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
 190 {
 191         if (likely(check_copy_size(to, n, false)))
 192                 n = _copy_from_user(to, from, n);
 193         return n;
 194 }
 195
 196 static __always_inline unsigned long __must_check
 197 copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 198 {
 199         if (likely(check_copy_size(from, n, true)))
 200                 n = _copy_to_user(to, from, n);
 201         return n;
 202 }
 203
 204 #ifndef copy_mc_to_kernel
 205 /*
 206  * Without arch opt-in this generic copy_mc_to_kernel() will not handle
 207  * #MC (or arch equivalent) during source read.
 208  */
 209 static inline unsigned long __must_check
 210 copy_mc_to_kernel(void *dst, const void *src, size_t cnt)
 211 {
 212         memcpy(dst, src, cnt);
 213         return 0;
 214 }
 215 #endif
 216
 217 static __always_inline void pagefault_disabled_inc(void)
 218 {
 219         current->pagefault_disabled++;
 220 }
 221
 222 static __always_inline void pagefault_disabled_dec(void)
 223 {
 224         current->pagefault_disabled--;
 225 }
 226
 227 /*
 228  * These routines enable/disable the pagefault handler. If disabled, it will
 229  * not take any locks and go straight to the fixup table.
 230  *
 231  * User access methods will not sleep when called from a pagefault_disabled()
 232  * environment.
 233  */
 234 static inline void pagefault_disable(void)
 235 {
 236         pagefault_disabled_inc();
 237         /*
 238          * make sure to have issued the store before a pagefault
 239          * can hit.
 240          */
 241         barrier();
 242 }
 243
 244 static inline void pagefault_enable(void)
 245 {
 246         /*
 247          * make sure to issue those last loads/stores before enabling
 248          * the pagefault handler again.
 249          */
 250         barrier();
 251         pagefault_disabled_dec();
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Is the pagefault handler disabled? If so, user access methods will not sleep.
 256  */
 257 static inline bool pagefault_disabled(void)
 258 {
 259         return current->pagefault_disabled != 0;
 260 }
 261
 262 /*
 263  * The pagefault handler is in general disabled by pagefault_disable() or
 264  * when in irq context (via in_atomic()).
 265  *
 266  * This function should only be used by the fault handlers. Other users should
 267  * stick to pagefault_disabled().
 268  * Please NEVER use preempt_disable() to disable the fault handler. With
 269  * !CONFIG_PREEMPT_COUNT, this is like a NOP. So the handler won't be disabled.
 270  * in_atomic() will report different values based on !CONFIG_PREEMPT_COUNT.
 271  */
 272 #define faulthandler_disabled() (pagefault_disabled() || in_atomic())
 273
 274 #ifndef ARCH_HAS_NOCACHE_UACCESS
 275
 276 static inline __must_check unsigned long
 277 __copy_from_user_inatomic_nocache(void *to, const void __user *from,
 278                                   unsigned long n)
 279 {
 280         return __copy_from_user_inatomic(to, from, n);
 281 }
 282
 283 #endif          /* ARCH_HAS_NOCACHE_UACCESS */
 284
 285 extern __must_check int check_zeroed_user(const void __user *from, size_t size);
 286
 287 /**
 288  * copy_struct_from_user: copy a struct from userspace
 289  * @dst:   Destination address, in kernel space. This buffer must be @ksize
 290  *         bytes long.
 291  * @ksize: Size of @dst struct.
 292  * @src:   Source address, in userspace.
 293  * @usize: (Alleged) size of @src struct.
 294  *
 295  * Copies a struct from userspace to kernel space, in a way that guarantees
 296  * backwards-compatibility for struct syscall arguments (as long as future
 297  * struct extensions are made such that all new fields are *appended* to the
 298  * old struct, and zeroed-out new fields have the same meaning as the old
 299  * struct).
 300  *
 301  * @ksize is just sizeof(*dst), and @usize should've been passed by userspace.
 302  * The recommended usage is something like the following:
 303  *
 304  *   SYSCALL_DEFINE2(foobar, const struct foo __user *, uarg, size_t, usize)
 305  *   {
 306  *      int err;
 307  *      struct foo karg = {};
 308  *
 309  *      if (usize > PAGE_SIZE)
 310  *        return -E2BIG;
 311  *      if (usize < FOO_SIZE_VER0)
 312  *        return -EINVAL;
 313  *
 314  *      err = copy_struct_from_user(&karg, sizeof(karg), uarg, usize);
 315  *      if (err)
 316  *        return err;
 317  *
 318  *      // ...
 319  *   }
 320  *
 321  * There are three cases to consider:
 322  *  * If @usize == @ksize, then it's copied verbatim.
 323  *  * If @usize < @ksize, then the userspace has passed an old struct to a
 324  *    newer kernel. The rest of the trailing bytes in @dst (@ksize - @usize)
 325  *    are to be zero-filled.
 326  *  * If @usize > @ksize, then the userspace has passed a new struct to an
 327  *    older kernel. The trailing bytes unknown to the kernel (@usize - @ksize)
 328  *    are checked to ensure they are zeroed, otherwise -E2BIG is returned.
 329  *
 330  * Returns (in all cases, some data may have been copied):
 331  *  * -E2BIG:  (@usize > @ksize) and there are non-zero trailing bytes in @src.
 332  *  * -EFAULT: access to userspace failed.
 333  */
 334 static __always_inline __must_check int
 335 copy_struct_from_user(void *dst, size_t ksize, const void __user *src,
 336                       size_t usize)
 337 {
 338         size_t size = min(ksize, usize);
 339         size_t rest = max(ksize, usize) - size;
 340
 341         /* Deal with trailing bytes. */
 342         if (usize < ksize) {
 343                 memset(dst + size, 0, rest);
 344         } else if (usize > ksize) {
 345                 int ret = check_zeroed_user(src + size, rest);
 346                 if (ret <= 0)
 347                         return ret ?: -E2BIG;
 348         }
 349         /* Copy the interoperable parts of the struct. */
 350         if (copy_from_user(dst, src, size))
 351                 return -EFAULT;
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 bool copy_from_kernel_nofault_allowed(const void *unsafe_src, size_t size);
 356
 357 long copy_from_kernel_nofault(void *dst, const void *src, size_t size);
 358 long notrace copy_to_kernel_nofault(void *dst, const void *src, size_t size);
 359
 360 long copy_from_user_nofault(void *dst, const void __user *src, size_t size);
 361 long notrace copy_to_user_nofault(void __user *dst, const void *src,
 362                 size_t size);
 363
 364 long strncpy_from_kernel_nofault(char *dst, const void *unsafe_addr,
 365                 long count);
 366
 367 long strncpy_from_user_nofault(char *dst, const void __user *unsafe_addr,
 368                 long count);
 369 long strnlen_user_nofault(const void __user *unsafe_addr, long count);
 370
 371 /**
 372  * get_kernel_nofault(): safely attempt to read from a location
 373  * @val: read into this variable
 374  * @ptr: address to read from
 375  *
 376  * Returns 0 on success, or -EFAULT.
 377  */
 378 #define get_kernel_nofault(val, ptr) ({                         \
 379         const typeof(val) *__gk_ptr = (ptr);                    \
 380         copy_from_kernel_nofault(&(val), __gk_ptr, sizeof(val));\
 381 })
 382
 383 #ifndef user_access_begin
 384 #define user_access_begin(ptr,len) access_ok(ptr, len)
 385 #define user_access_end() do { } while (0)
 386 #define unsafe_op_wrap(op, err) do { if (unlikely(op)) goto err; } while (0)
 387 #define unsafe_get_user(x,p,e) unsafe_op_wrap(__get_user(x,p),e)
 388 #define unsafe_put_user(x,p,e) unsafe_op_wrap(__put_user(x,p),e)
 389 #define unsafe_copy_to_user(d,s,l,e) unsafe_op_wrap(__copy_to_user(d,s,l),e)
 390 #define unsafe_copy_from_user(d,s,l,e) unsafe_op_wrap(__copy_from_user(d,s,l),e)
 391 static inline unsigned long user_access_save(void) { return 0UL; }
 392 static inline void user_access_restore(unsigned long flags) { }
 393 #endif
 394 #ifndef user_write_access_begin
 395 #define user_write_access_begin user_access_begin
 396 #define user_write_access_end user_access_end
 397 #endif
 398 #ifndef user_read_access_begin
 399 #define user_read_access_begin user_access_begin
 400 #define user_read_access_end user_access_end
 401 #endif
 402
 403 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 404 void usercopy_warn(const char *name, const char *detail, bool to_user,
 405                    unsigned long offset, unsigned long len);
 406 void __noreturn usercopy_abort(const char *name, const char *detail,
 407                                bool to_user, unsigned long offset,
 408                                unsigned long len);
 409 #endif
 410
 411 #endif          /* __LINUX_UACCESS_H__ */